Kratky_spravochnik

Формула тонкой линзы: 1 1 1 ,

F d f

11.2.Построение изображений в линзах

1.Луч, проходящий через оптический центр, не преломляется.

2.Луч, падающий параллельно главной оптической оси, после преломления проходит через фокус (верно и обратное).

Построение произвольного луча:

Если дан произвольный луч СD и необходимо построить его продолжение, то сначала строим дополнительный луч ЕО, параллельный лучу СD, и

Центр довузовского образования, Кафедра физики

Собирающая линза

Уфимский государственный нефтяной технический университет

12.ВОЛНОВЫЕ СВОЙСТВАСВЕТА

1.Световая волна

волны за 1 с); [ ] = Гц (Герц). В вакууме = с = 3∙108 м/с.

2. Интерференция света

Если частоты колебаний двух волн одинаковы, а разность фаз

интерферирующих волн; S2, S1 – расстояние, пройденное второй и первой волной до точки, в которой происходит интерференция; n2, n1 – показатели преломления сред, в которых

Центр довузовского образования, Кафедра физики

прямолинейного распространения, вследствие взаимодействия их с препятствием.

прямолинейного; k – порядок дифракционного максимума (k = 0, 1, 2…).

Уфимский государственный нефтяной технический университет

13.КВАНТОВЫЕ СВОЙСТВАСВЕТА

1.Вещество излучает и поглощает энергию конечными порциями – квантами (фотонами).

Энергия одного фотона: W h hc , (14)

где h = 6,626 ∙ 10-34 Дж∙с – постоянная Планка, с – скорость света в вакууме, λ, ν – длина и частота волны.

Согласно специальной теории относительности W=mc2,

hv

приравнивая с (14), получим массу фотона: m и импульс c2

фотона: p mc hv h . c

Масса покоя фотона равна нулю m0=0.

2. Давление света при нормальном его падении на поверхность

p Nhv (1 ) ,

Stc

где ρ – коэффициент отражения, для черных поверхностей ρ = 0, для зеркальных поверхностей ρ = 1; S – площадь поверхности, на которую падает N фотонов за время t; W Nhv – энергия всех фотонов.

3. Уравнение Энштейна для внешнего фотоэффекта: энергия фотона (hv), поглощенного металлом, расходуется на совершение электроном работы выхода из металла (Aвых) и приобретение им кинетической энергии (m 22):

hv Aвых m max 2 . 2

Работа выхода электрона из металла (Aвых) зависит от рода металла и состояния его поверхности.

Центр довузовского образования, Кафедра физики

Вольтамперные характеристики внешнего фотоэффекта:

1)освещенность фотокатода постоянна (E2 = E1), а частота падающего света в первом случае больше (ν1 > ν2);

2)освещенность фотокатода в первом случае больше (E1 > E2),

ачастота падающего света постоянна (ν1 = ν2).

I

1

2

0 U

Красной границей фотоэффекта называется максимальная длина волны (минимальная частота), при которой фотоэффект еще возможен:

hc hvкр Aвых .

кр

Максимальная кинетическая энергия вылетевших из металла электронов может быть определена по величине

задерживающего напряжения:

где A eUзад – работа электрического поля; е – заряд электрона.

Уфимский государственный нефтяной технический университет

14. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИОТНОСИТЕЛЬНОСТИ

Постулаты теории относительности:

1.Принцип относительности: все законы природы одинаковы во всех инерциальных системах отсчета.

2.Принцип постоянства скорости света: скорость света в вакууме одинакова во всех инерциальных СО и не зависит от скорости движения источника и приемника света. Скорость

света в вакууме (с = 3 ∙ 108 м/с) является максимально возможной для распространения сигналов.

Следствия преобразований Лоренца:

1. Продольные линейные размеры движущихся тел уменьшаются относительно неподвижной СО:

l l0 1 2 /c2 ,

где l0 – собственная длина тела; l – длина тела движущегося со скоростью , измеренная неподвижным наблюдателем.

2. Интервалы времени для движущихся тел замедляются относительно неподвижной СО:

где t0 – интервал времени относительно покоящейся СО; t – интервал времени для движущегося тела со скоростью , измеренный относительно неподвижного наблюдателя.

Формула Эйнштейна (связь энергии тела с массой тела):

W mc2 ,

энергия покоя тела: W0 m0c2 , где m0 – масса покоя тела.

Центр довузовского образования, Кафедра физики

где p –импульс тела (релятивистский импульс) движущегося со скоростью , измеренный относительно неподвижного наблюдателя.

Релятивистская кинетическая энергия тела:

Wk W W0 (m m0 ) c2 .

Связь между релятивистскими энергией и импульсом:

W2 W02 p2c2 , или W cp2 m02c2 .

Релятивистский закон сложения скоростей:

скорость тела относительно подвижной СО; – скорость подвижной СО относительно неподвижной СО.

Уфимский государственный нефтяной технический университет

15. АТОМНАЯ ИЯДЕРНАЯ ФИЗИКА

Атом Бора

Атом любого элемента состоит из положительно заряженного ядра, вокруг которого движутся электроны. Атом нейтрален. Поэтому число электронов в атоме равно заряду ядра.

Простейшим по своему строению атомом является атом водорода, состоящий из ядра (протона), вокруг которого движется один электрон. Согласно первому постулату Бора, он движется по одной из n круговых орбит, не излучая энергии. При переходе электрона с одной орбиты на другую атом водорода излучает или поглощает один квант энергии (второй постулат Бора): hv = Wni – Wnj, где Wni и Wnj – полные энергии электрона в атоме на орбитах ni и nj,

n = 1, 2, 3, ….

Если ni > nj, то атом поглощает квант энергии, а если ni < nj, то атом излучает квант энергии.

Строение атомного ядра

Атомное ядро состоит из нуклонов: протонов и нейтронов. Атомы одного и того же элемента, имеющие различное число нейтронов в ядре, называются изотопами данного элемента.

Обозначается атомное ядро: ZA X , где Х – символ химического элемента, Z – порядковый номер элемента в периодической таблице Менделеева (равен числу протонов в ядре – заряду ядра), А – массовое число (оно равно округленной до целого числа атомной массе элемента, выраженной в атомных единицах массы а. е. м.). А = Z + N, где N – число нейтронов в ядре.

Протон имеет обозначение 11 p, нейтрон – 01n, электрон – 10e.

Для каждого ядра существует дефект массы (масса ядра меньше суммы масс входящих в его состав нуклонов):

m Z mp N mn mядра .

Центр довузовского образования, Кафедра физики

60 Цеплин Е.Е., Цеплина С.Н.

Чтобы разделить ядро на протоны и нейтроны, надо сообщить

Ядерные реакции – это превращения атомных ядер при их взаимодействии с элементарными частицами или друг с другом. При записи ядерной реакции учитывают закон сохранения электрических зарядов и числа нуклонов.

Радиоактивность – это явление самопроизвольного превращения некоторых ядер в другие ядра с испусканием различных излучений:

α –излучение представляет собой поток ядер гелия 24He;

β-излучением является поток быстрых электронов 10e, в

ядре они появляются вследствие превращения нейтрона в протон: 01n 11p 01e 00 ~e , где 00~e – электронное нейтрино;

γ-излучение представляет собой коротковолновое электромагнитное излучение (поток фотонов) 00 , обладающее большой проникающей способностью.

где N0 – число атомов, имевшихся в начальный момент времени; N – число не распавшихся атомов по истечении времени t; T – период полураспада, т. е. время, в течение которого распадается ровно половина всех атомов; ln2T – постоянная радиоактивного распада.

Величина а, равная количеству ядер, распадающихся за единицу времени, называется активностью радиоактивного элемента:

а N0 N . t

Активность радиоактивного элемента в процессе распада ядер непрерывно уменьшается по закону, аналогичному закону

t

радиоактивного распада: а а0 2 T , где а0 – активность элемента в начальный момент времени.

Уфимский государственный нефтяной технический университет